Tài liệu Báo cáo thực hành quá trình khuấy

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM  NHÂN TÀI CHO PHÁT TRIỂN BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT PHẢN ỨNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Dương Huỳnh Thanh Linh THỰC HIỆN: NHÓM 2 Ma Thị Oanh Nguyễn Thị Thảo Đoàn Duy Tuấn Phạm Thị Xuân Quỳnh Lương Hoàng Văn Lộc Nguyễn Duy Khánh Bà Rịa, ngày 20 tháng 3 năm 2019 1 BÁO CÁO THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH KHUẤY 1. MỤC ĐÍCH - Làm quen với sơ đồ nguyên lý quá trình khuấy và nguyên tắc hoạt động của thiết bị khuấy. - Khảo sát đặc tuyến công suất theo độ nhớt của dung dịch và đường kính, số vòng quay của cánh khuấy. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Khái niệm cơ bản Khuấy là quá trình làm giảm sự không đồng nhất trong chất lỏng; đó là sự chênh lệch về nồng độ, độ nhớt, nhiệt độ, … ở những vị trí khác nhau trong lòng chất lỏng. Quá trình khuấy hệ lỏng rất thường gặp trong công nghiệp (nhất là công nghiệp hóa chất và những ngành công nghiệp tương tự: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp luyện kim, công nghiệp vật liệu xây dựng, công nghiệp hóa dược, công nghiệp nhẹ, …) và trong đời sống hằng ngày. Quá trình khuấy cơ học được sử dụng nhằm mục đích: 1. Tạo ra các hệ đồng nhất từ các thể tích lỏng và lỏng, khí, rắn có tính chất thành phần khác nhau: dung dịch, nhũ tương, huyền phù, hệ bọt, … 2. Tăng cường quá trình trao đổi nhiệt. 3. Tăng cường quá trình trao đổi chất bao gồm quá trình chuyển khối và quá trình hóa học. Ba loại quá trình điển hình này thực hiện với các hệ đồng thể và dị thể khác nhau như hệ lỏng – lỏng, hệ lỏng – rắn, hệ lỏng – khí trong các loại hình thiết bị rất đa dạng như: thiết bị phản ứng (thiết bi sulfur hóa, nitro hóa, …), thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị tạo nhũ tương và tạo huyền phù. Trong các hệ thống khuấy, một trong những vấn đề được đặt ra là tiên đoán công suất tiêu tốn cho một hệ thống nhất định. 2.2. Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá quá trình khuấy 2.2.1. Mức độ khuấy Mức độ khuấy là sự phân bố tương hỗ của hai hoặc nhiều chất sau khi khuấy cả hệ. Mức độ khuấy trộn chính là một loại chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả và cũng có thể được sử dụng để đánh giá cường độ khuấy. 2.2.2. Cường độ khuấy Các đại lượng thường dùng để biểu thị cường độ khuấy: 2  Số vòng quay n của cánh khuấy.  Vận tốc vòng v của đầu cánh khuấy.  Chuẩn số Reynolds (Re) đặc trưng cho quá trình khuấy Re = n.d 2 υ Trong đó: d – đường kính cánh khuấy, υ – độ nhớt động học của môi trường khuấy trộn).  Công suất khuấy trộn riêng Pv, là công suất chi phí để khuấy trộn một đơn Pv = P P Pm = V.ρ ; trong đó: P – V hoặc một đơn vị khối lượng vị thể tích công suất khuấy trộn, kW; V – lưu lượng khuấy trộn m 3/s; ρ – khối lượng riêng của môi trường khuấy trộn, kg/m3. Bốn chỉ tiêu trên không phải là chỉ tiêu vạn năng mà ứng dụng chỉ tiêu nào là tủy trường hợp cụ thể. Nhưng chỉ tiêu thể hiện đúng đắn nhất cho cường độ khuấy trộn chính là mức độ khuấy trộn trong đơn vị thời gian. Người ta đã và đang nghiên cứu để tìm cách xác định hàm biểu diễn nó, nhưng tới nay kết quả chưa nhiều. 2.2.3. Hiệu quả khuấy trộn Hiệu quả khuấy trộn được xác định bằng lượng năng lượng tiêu hao để đạt được hiệu ứng công nghệ cần thiết. Như vậy thiết bị khuấy trộn làm việc có hiệu quả lơn hơn nếu nó đạt được yêu cầu công nghệ đã đề ra với hao phí năng lượng ít hơn. Hiệu quả khuấy trộn là chỉ tiêu cơ bản để đánh giá sự làm việc và tính hoàn thiện của thiết bị khuấy trộn, đồng thời là chỉ tiêu chủ yếu dùng khi chọn trạng thái làm việc tối ưu và kích thước tối ưu của thiết bị khuấy trộn. Tuy nhiên để tính toán hiệu quả khuấy trộn, cần phải biết phương trình xác định công suất chi phí cho khuấy trộn, cho cấp nhiệt và cho chuyển khối ở trong các loại thiết bị khuấy trộn. Vấn đề này được giải quyết chủ yếu thông qua việc thiết lập các mô hình vật lý hoặc mô hình toán học mô tả các quan hệ đặc trưng cho các quá trình đã nêu trên. 2.3. Cơ cấu khuấy 2.3.1. Cách lựa chọn cơ cấu khuấy Cho tới nay chưa có một tiêu chuẩn vạn năng để lựa chọn cơ cấu khuấy tương ứng cho quá trình đã biết. Cho nên khi lựa chọn cơ cấu khuấy cần phải lưu ý tới các kinh nghiệm thu lượm được ở các hệ thống công nghiệp cũng như ở thiết bị thí nghiệm. Cách lựa chọn này rõ ràng không phải tối ưu và thường không loại trừ được các yếu tố chủ quan do tập quán dẫn đến làm phức tạp công nghệ hiện hành. Các 3 tham số vật lý của chất lỏng mà trước hết là độ nhớt đóng vai trò quan trọng khi lựa chọn cơ cấu khuấy. Nói chung thường dùng cơ cấu khuấy vận tốc cao để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp và ngược lại. Đồ thị ở hình 2.1a giới thiệu vùng sử dụng của các kiểu cơ cấu khuấy đối với chất lỏng có độ nhớt khác nhau: I II III IV V VI VII Mỏ neo Chân vịt Turbin cánh phẳng Bản Khung Vít tải Băng Từ đó thấy rằng cơ cấu khuấy chân vịt và turbin có vùng sử dụng rất rộng rãi và chúng thích hợp để khuấy trộn các chất lỏng có khoảng độ nhớt rộng. Các cơ cấu khuấy còn lại có phạm vi sử dụng hẹp. Từ đồ thị dễ dàng xác định được rằng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt rất cao tốt nhất là dùng cơ cấu khuấy vít tải và băng. Hình 2.1 Đồ thị hình 2.1b dùng để lựa chọn cơ cấu khuấy theo độ nhớt và theo thể tích khuấy. Các đường cong tương ứng là giới hạn trên phạm vi sử dụng của các loại cơ cấu khuấy tương ứng. Việc lựa chọn cơ cấu khuấy phải căn cứ vào mục đích công nghệ, nghĩa là cần chú ý đến quá trình thực hiện trong thiết bị khuấy và tính chất công nghệ của môi trường được khuấy. Ở bảng 2.1 giới thiệu sơ bộ các phạm vi sử dụng công nghệ của các loại cơ cấu khuấy. 4 Bảng 2.1 Cơ khuấy Bản Tấm Thể cấu khuấy V (m3) ≤50 ≤50 Vận tốc vòng thích hợp của đầu Phạm vi sử dụng cánh tích Độ nhớt chất lỏng μ (Pa.s) v (m/s) 0,001 - 0,5 3–2 0,5 - 3 2 – 1,2 0,001 0,05 - 2,6 – 0,5 Khuấy chất lỏng tan lẫn có độ nhớt trung bình; nhũ tương hóa sơ bộ; huyền phù hóa với nồng độ tới 90%; khuấy đảo các cặn bẩn; hòa tan chậm các vật liệu tinh thể, vô định hình, dạng sợi; san bằng nhiệt độ chất lỏng; khuấy để kết tinh. Hòa tan chất lỏng có độ nhớt nhỏ; hòa tan các tinh thể, huyền phù hóa, tăng cường quá trình trao đổi nhiệt. 2.3.2. Cơ cấu khuấy bản (mái chèo) và tấm Cơ cấu khuấy bản là cơ cấu khuấy chậm và có hai cánh hoặc bốn cánh. Tỷ số chiều dài cánh với đường kính thùng lớn hơn ở cơ cấu khuấy turbin (Hình 2.2a). Đường kính cánh khuấy d = (0,5÷0,8)D và chiều cao cánh khuấy b = (0,1÷0,4)d. Khoảng cách từ cơ cấu khuấy tới đáy thùng h = (0,1-0,3)d, chiều cao lỏng trong thùng H = (0,7-1,3)D. Nếu khuấy trộn trong thiết bị cao thì một trục có thể lắp vài cơ cấu khuấy. Vận tốc vòng đầu cánh của cơ cấu khuấy bản trong khoảng 1,5-4 m/s. Cơ cấu khuấy bản là loại thiết bị khuấy trộn cổ nhất trong công nghiệp hóa học. Song chúng vẫn được sử dụng tới ngày nay trong những trường hợp không cần thiết 5 luân chuyển chất lỏng hướng trục – kính mãnh liệt trong thiết bị. Cơ cấu kiểu này tạo luân chuyển lỏng vòng quanh chu vi, còn sự luân chuyển trục – kính không đáng kể. Ưu điểm chủ yếu của cơ cấu khuấy bản là đơn giản, dễ chế tạo nên giá thành thấp. Nhược điểm là cường độ khuấy trộn kém, hiệu quả khuấy trộn thấp và không thể dùng để khuấy các chất lỏng dễ phân lớp. Cơ cấu khuấy cánh nghiêng (Hình 2.2b) được dùng cho các chất lỏng khó khuấy trộn cũng như để tạo huyền phù hay nhũ tương. Góc nghiêng so với phương trục quay thường là 45o. Có thể gắn lên một trục hai hoặc ba cặp cơ cấu (Hình 2.2c) ở dạng chữ thập, tạo nên sự khuấy trộn tốt trong toàn bộ thể tích chất lỏng. Cơ cấu khuấy bản có chiều cao bản b= (0,8-1,2)d là cơ cấu khuấy tấm. Đường kính của nó thường lấy bằng 0,5D. Vận tốc đầu cánh khuấy không vượt quá 2,5 m/s. Cơ cấu khuấy này được sử dụng trong quá trình hòa tan và trao đổi nhiệt. Đôi khi ở các cánh có đục lỗ để tăng độ chảy rối của chất lỏng (Hình 2.2d). Trong trường hợp khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao, trên thân thiết bị có lắp tấm chắn hướng kính (Hình 2.2đ) để ngăn cản tạo xoáy, làm tăng chảy rối và thực hiện khuấy trộn trong toàn thể tích. Cần chú ý rằng việc sử dụng cơ cấu khuấy với cánh khuấy rất dài là không hợp lý, vì khi răng đường kính cánh khuấy làm tăng vọt công suất yêu cầu. Cho nên trong thùng đường kính lớn người ta đặt hai hoặc nhiều hơn cơ cấu khuấy có đường kính nhỏ. Hình 2.2 2.4. Phân tích thứ nguyên Công suất khuấy P phụ thuộc vào:  Vận tốc cánh khuấy N, v/s.  Đặc tính của chất lỏng: độ nhớt , khối lượng riêng .  Độ cao của chất lỏng trong bình chứa H, m. 6  Đường kính cánh khuấy d, m.  Đường kính bình khuấy D và cấu trúc bình khuấy (loại cánh khuấy, hình dáng bình chứa, số tấm chặn, …). Như vậy ta có được quan hệ: P  f (N, d,  ,  , D, H , Z, caùc kíchthöôùc hìnhhoïckhaùc ) (1) D d Z H W Hình 2.3: Một hệ thống khuấy đồng dạng hình học Phân tích thứ nguyên cho thấy: 2 2  P *  d N N d d Z H    f , , , , , ...    g D D D N 3 d5    (2) Trong đó: NP  Re  P N d5  3 : chuẩn số công suất, có ý nghĩa của một thừa số ma sát. d2 N  : chuẩn số Reynold của cánh khuấy, tỉ số giữa giữa lực ly tâm và lực ma sát. Nó đặc trưng cho chế độ chảy của lưu chất trong bình khuấy. 7 Fr  N 2d g : chuẩn số Froude, tỉ số giữa lực ly tâm và lực trọng trường, đặc trưng cho sự hình thành xoáy phễu. d Z H , , D D D , …: các thừa số hình dạng của hệ thống. Giữa các hệ thống thỏa mãn điều kiện đồng dạng hình học, các thừa số hình dạng bằng nhau. Ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của chúng. Vì thế: N P  f * (Re,Fr ) (3) 2.5. Giản đồ công suất Công thức để xác định công suất khuấy trộn: P  N P N 3 d5  Trong đó NP phụ thuộc vào hai chuẩn số Re và Fr. Việc xác định chuẩn số công suất NP bằng giải tích cho đến nay vẫn còn rất khó khăn. Vì thế, người ta dùng thực nghiệm để xây dựng quan hệ giữa ba chuẩn số nói trên. Thông thường, người ta tìm cách cố định một trong hai thông số (giả sử là Re) ở một giá trị Re 1 nào đó, làm thí nghiệm với các giá trị Fr1, Fr2, … để được các NP tương ứng. Sau đó sẽ thay đổi Re đến các Re2, Re3, … và lặp lại quy trình. Dễ thấy rằng ta sẽ có được một mặt phẳng trong hệ tọa độ Re-Fr-NP để mô tả phương trình (3). N P Fr 1 Fr 2 Fr 3 Fr4 Re1 Re 2 Re 3 Re 4 8 Hình 2.4: Re – Fr - NP Từ giản đồ ba chiều người ta sẽ chuyển về hai chiều để có thể sử dụng. Tuy nhiên, người ta nhận thấy rằng đối với đa số các hệ thống thực, Fr không phải là yếu tố ảnh hưởng quyết định lên NP. Do đó ta có thể vẽ đồ thị thể hiện quan hệ giữa N P và Re và bỏ qua Fr. Đồ thị mô tả quan hệ đó gọi là giản đồ chuẩn số công suất khuấy. Sinh viên có thể tìm hiểu một số giản đồ đã được xây dựng trong các tài liệu tham khảo. Hai giản đồ dưới đây được trích lại từ tài liệu [1]. 9 10 NP 0,1 0,2 0,5 1,0 2 5 10 1 2 5 10 50 100 200 500 Re 1000 2000 5000 10 2x10 4 4 5x10 10 5 5 2x10  = 1,09 mNs/m2 0,088 0,191 0,332 0,538 0,762 1,03 1,37 1,72 2,10 Fr 5 5x10 100 rpm 150 rpm 200 rpm 250 rpm 300 rpm 350 rpm 400 rpm 450 rpm 500 rpm Vaä n toá c 6 10 Hình 2.5: Giaûn ñoà chuaån soá coâng suaát khuaáy cho2 moät caùnh 2khuaáy chaân vòt  = 189 mNs/m  = loaïi 28,2 mNs/m 20 4 Caù nh khuaá y chaâ n vòt ñöôø ng kính 0,3m Ñöôø ng kính thuø ng 1,37m Möïc loû ng 1,37m Caù nh khuaá y caù ch ñaù y 0,3m 11 NP 1 2 5 10 20 50 100 1 2 5 10 50 100 200 500 1000 2000 5000 10 4 2x10 4 4 5x10 4 1 2 3 5 10 5 2x10 5 5x10 1: Beàroä ng taá m chaë n baè ng 4 % ñöôø ng kính thuø ng 2: '' 10 % '' 3: '' 17 % '' 4: Khoâ ng taá m chaë n 6 10 Hình 2.6: Giaûn ñoà chuaån soá coâng suaát khuaáy cho moät loaïi caùnh khuaáy turbine Re 20 Turbine 6 caù nh phaú ng, ñöôø ng kính 150mm Ñöôø ng kính thuø ng 450mm Turbine caù ch ñaù y 150mm Möïc loû ng 450mm 2.6. Tiên đoán công suất cho các hệ thống thực (Nguyên tắc khuếch đại đồng dạng) Khi cần thiết kế một hệ thống khuấy trộn trong công nghiệp, người ta tạo một mô hình mẫu nhỏ rồi tiến hành thực nghiệm để xây dựng giản đồ chuẩn số công suất cho mô hình này. Mô hình mẫu phải đồng dạng với mô hình lớn thực tế. Vì sự đồng dạng này mà mô hình lớn có thể dùng chung giản đồ của mô hình mẫu. Áp dụng giản đồ này, ta có thể tiên đoán công suất khuấy trộn thực cần thiết. 3. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống khuấy a) Yêu cầu:  Mặt bằng: dài x rộng x cao: D1.000 x R1.000 x C2.500  Điện: 10A – 220VAC – 1 pha  Nước: 100 lít b) Thông số kỹ thuật: - Cánh khuấy: + Đường kính danh nghĩa: 180, 270 + Dạng cánh khuấy: bản + Vật liệu: inox SUS 304 - Bồn chứa: + Dung tích: V=20 lít 12 + Vật liệu: inox SUS 304 - Motor: + Công suất: N=3/4 HP + Số vòng quay nmax= 1.000 rpm - Cảm biến vòng quay: + Tín hiệu truyền: xung + Vật liệu: inox (hoặc nhựa chịu hóa chất) - Tủ điện điều khiển: + Kích thước: H400 x W600 x D300 + Vật liệu vỏ: inox SUS 304 + Vật liệu mặt: inox SUS 304 + thủy tinh hữu cơ + Hiển thị số vòng quay: 1 đồng hồ chỉ thị số + Hiển thị công suất: 1 đồng hồ hiển thị số + Điều khiển: điều chỉnh số vòng quay + Bảo vệ: quá tải + Cảnh báo sự cố: ánh sáng + âm thanh + Tiến hành thí nghiệm trực tiếp trên mặt sơ đồ công nghệ - Chassi: + Kích thước H800 x W600 x D600 + Vật liệu: vuông 40 inox SUS 304 + Bánh xe để di chuyển + Bộ điều chỉnh thăng bằng 4. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 4.1. Phương pháp đo 4.1.1. Công suất khuấy - Đọc trên đồng hồ POWER. Nhấn nút P trên đồng hồ 1 lần và bắt đầu đọc. - Bắt đầu đo công suất hoạt động P với vận tốc ban đầu của cánh khuấy là 10 rpm, mỗi lần tăng 5rpm. - Ứng với mỗi tốc độ quay N của cánh khuấy, ghi nhận 20 lần giá trị công suất P và lấy giá trị trung bình để tính toán. i 13 - Lưu ý ở góc dưới bên trái của đồng hồ POWER, mỗi khi ký hiệu thì ghi nhận giá trị công suất 1 lần, lặp lại liên tục 20 lần. xuất hiện 4.1.2. Vận tốc khuấy N Đọc trên đồng hồ RETURN theo đơn vị vòng/phút (rpm). 4.2. Nội dung thí nghiệm - Cho motor hoạt động không tải, cũng bắt đầu đo công suất hoạt động không tải P o với vận tốc ban đầu của cánh khuấy là 10 rpm, mỗi lần tăng 5rpm. Thí nghiệm được thực hiện với 2 chất lỏng là nhớt và dầu. Đối với nhớt tiến hành lần lượt với cả ba cánh khuấy. Ứng với mỗi cánh khuấy phải đo hai chế độ: có và không có tấm chặn. Vận tốc khuấy thay đổi từ 10 đến 95 vòng/phút. Nội dung trên có thể thay đổi theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn. Chú ý:  Chiều cao mực chất lỏng trong bồn khuấy luôn được giữ ở mức H = 200 mm.  Khi tiến hành thay đổi cánh khuấy phải tháo trục khuấy ra ngoài rồi mới thay cánh khuấy khác, xiết ốc lục giác để giữ trục khuấy và cánh khuấy vừa chặt tay, không cố gắng dùng lực xiết quá chặt.  Mỗi khi tăng tốc độ vòng quay n phải đợi 20-30 giây để hệ thống ổn định mới bắt đầu lấy số liệu công suất khuấy. 5. PHÚC TRÌNH 5.1. Kết quả Chiều cao cột dầu nhờn: 20 cm Đường kính bể chứa dầu nhờn: 36 cm N (rpm) 4 cánh Có bản Không bản P (kW) 2 cánh lớn Có bản Không bản 2 cánh nhỏ Có bản Không bản lề P0 (kW) 4 cánh Không nhớt 14 lề 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 lề 0.068 0.073 0.077 0.080 0.082 0.084 0.087 0.091 0.095 0.098 0.103 0.106 0.110 0.116 0.118 0.124 0.130 0.133 lề 0.067 0.074 0.078 0.081 0.085 0.087 0.089 0.092 0.094 0.097 0.099 0.102 0.106 0.109 0.110 0.113 0.117 0.118 lề 0.067 0.074 0.078 0.081 0.083 0.086 0.089 0.093 0.096 0.099 0.103 0.106 0.110 0.114 0.115 0.119 0.124 0.127 lề 0.067 0.075 0.078 0.080 0.082 0.085 0.088 0.091 0.093 0.095 0.099 0.104 0.107 0.109 0.110 0.115 0.119 0.120 0.069 0.075 0.079 0.081 0.083 0.086 0.089 0.092 0.095 0.098 0.100 0.103 0.106 0.109 0.111 0.113 0.116 0.118 0.068 0.074 0.077 0.080 0.083 0.085 0.087 0.091 0.094 0.096 0.100 0.102 0.105 0.108 0.110 0.112 0.115 0.117 0.068 0.075 0.078 0.08 0.083 0.085 0.088 0.091 0.094 0.097 0.1 0.103 0.107 0.109 0.11 0.113 0.117 0.117 Bảng 1. Số liệu thu được từ thực nghiệm 5.2. Đồ thị 5.2.1. Xây dựng các giản đồ chuẩn số công suất khuấy cho các trường hợp thí nghiệm. Áp dụng công thức sau để tính các chuẩn số NP  P 3 5 N d ; Re  d2 N  Nhớt ở 300C: μ=0.09089 ( Pa . s ) ρ=852.15( Kg ) m3 15 N (rpm) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Po (W) P (W) N (1/s) 68 75 78 80 83 85 88 91 94 97 100 103 107 109 110 113 117 117 68 73 77 80 82 84 87 91 95 98 103 106 110 116 118 124 130 133 0.166667 0.25 0.333333 0.416667 0.5 0.583333 0.666667 0.75 0.833333 0.916667 1 1.083333 1.166667 1.25 1.333333 1.416667 1.5 1.583333 ΔP=P−Po (W) 0 -2 -1 0 -1 -1 -1 0 1 1 3 3 3 7 8 11 13 16 Re NP 113.9138 170.8707 227.8275 284.7844 341.7413 398.6982 455.6551 512.612 569.5688 626.5257 683.4826 740.4395 797.3964 854.3533 911.3102 968.267 1025.224 1082.181 12012.34 3820.92 1700.277 904.4589 536.4991 346.094 240.1365 176.4098 134.2556 104.0535 84.2369 68.18435 56.65229 48.57279 40.7128 35.66841 31.50175 27.4031 Bảng 2. Bảng giá trị cho trường hợp 4 cánh khuấy có bản lề, d = 27 cm Giản đồ chuẩn số công suất khuấy 14000 12000 f(x) = 3882834512.86 x^-2.7 Np 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Re Hình 1. Giản đồ chuẩn số công suất cho 4 cánh khuấy có bản lề 16 N (rpm) Po (W) P (W) N (1/s) ΔP=P−Po (W) 68 75 78 80 83 85 88 91 94 97 100 103 107 109 110 113 117 117 67 74 78 81 85 87 89 92 94 97 99 102 106 109 110 113 117 118 0.166667 0.25 0.333333 0.416667 0.5 0.583333 0.666667 0.75 0.833333 0.916667 1 1.083333 1.166667 1.25 1.333333 1.416667 1.5 1.583333 -1 -1 0 1 2 2 1 1 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 1 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Re NP 113.9138 170.8707 227.8275 284.7844 341.7413 398.6982 455.6551 512.612 569.5688 626.5257 683.4826 740.4395 797.3964 854.3533 911.3102 968.267 1025.224 1082.181 11835.69 3873.262 1722.358 915.7646 556.1271 358.4545 245.6569 178.3484 132.8424 102.9918 80.96556 65.61135 54.5922 45.64168 37.95261 32.50428 28.35158 24.31253 Bảng 3. Bảng giá trị cho trường hợp 4 cánh khuấy không có bản lề, d = 27 cm Giản đồ chuẩn số công suất khuấy 14000 12000 Np 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Re Hình 2. Giản đồ chuẩn số công suất cho 4 cánh khuấy không có bản lề N (rpm) Po (W) P (W) N (1/s) ΔP=P−Po (W) Re NP 17 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 68 75 78 80 83 85 88 91 94 97 100 103 107 109 110 113 117 117 67 74 78 81 83 86 89 93 96 99 103 106 110 114 115 119 124 127 0.166667 0.25 0.333333 0.416667 0.5 0.583333 0.666667 0.75 0.833333 0.916667 1 1.083333 1.166667 1.25 1.333333 1.416667 1.5 1.583333 -1 -1 0 1 0 1 1 2 2 2 3 3 3 5 5 6 7 10 113.9138 170.8707 227.8275 284.7844 341.7413 398.6982 455.6551 512.612 569.5688 626.5257 683.4826 740.4395 797.3964 854.3533 911.3102 968.267 1025.224 1082.181 11835.69 3873.262 1722.358 915.7646 543.0417 354.3343 245.6569 180.2869 135.6688 105.1153 84.2369 68.18435 56.65229 47.73533 39.67772 34.23017 30.04782 26.16687 Bảng 4. Bảng giá trị cho trường hợp 2 cánh khuấy có bản lề, d = 27 cm Giản đồ chuẩn số công suất khuất 14000 12000 Np 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Re Hình 3. Giản đồ chuẩn số công suất cho 2 cánh khuấy có bản lề có d = 27 cm N (rpm) Po (W) P (W) N (1/s) ΔP=P−Po (W) Re NP 18 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 68 75 78 80 83 85 88 91 94 97 100 103 107 109 110 113 117 117 67 75 78 80 82 85 88 91 93 95 99 104 107 109 110 115 119 120 0.166667 0.25 0.333333 0.416667 0.5 0.583333 0.666667 0.75 0.833333 0.916667 1 1.083333 1.166667 1.25 1.333333 1.416667 1.5 1.583333 -1 0 0 0 -1 0 0 0 -1 -2 -1 1 0 0 0 2 2 3 113.9138 170.8707 227.8275 284.7844 341.7413 398.6982 455.6551 512.612 569.5688 626.5257 683.4826 740.4395 797.3964 854.3533 911.3102 968.267 1025.224 1082.181 11835.69 3925.603 1722.358 904.4589 536.4991 350.2141 242.8967 176.4098 131.4292 100.8682 80.96556 66.89785 55.10722 45.64168 37.95261 33.07958 28.83622 24.7246 Bảng 5. Bảng giá trị cho trường hợp 2 cánh khuấy không có bản lề, d = 27 cm Giản đồ chuẩn số công suất khuấy 14000 12000 Np 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Re Hình 4. Giản đồ chuẩn số công suất cho 2 cánh khuấy không có bản lề có d = 27 cm N (rpm) Po (W) P (W) N (1/s) ΔP=P−Po (W) Re NP 19 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 68 75 78 80 83 85 88 91 94 97 100 103 107 109 110 113 117 117 69 75 79 81 83 86 89 92 95 98 100 103 106 109 111 113 116 118 0.166667 0.25 0.333333 0.416667 0.5 0.583333 0.666667 0.75 0.833333 0.916667 1 1.083333 1.166667 1.25 1.333333 1.416667 1.5 1.583333 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 -1 0 1 0 -1 1 50.62834 75.94251 101.2567 126.5709 151.885 177.1992 202.5134 227.8275 253.1417 278.4559 303.7701 329.0842 354.3984 379.7126 405.0267 430.3409 455.6551 480.9692 92560.1965 29810.0472 13246.8397 6954.08781 4123.72319 2690.72613 1865.45686 1354.33301 1019.50361 790.156623 621.04265 503.120869 414.559548 346.591482 290.822628 246.829375 213.454659 184.62324 Bảng 6. Bảng giá trị cho trường hợp 2 cánh khuấy có bản lề, d = 18 cm Giản đồ chuẩn số công suất khuấy 100000 90000 80000 70000 Np 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 100 200 300 400 500 600 Re Hình 5. Giản đồ chuẩn số công suất cho 2 cánh khuấy có bản lề có d = 18 cm N (rpm) Po (W) P (W) N (1/s) ΔP=P−Po (W) Re NP 20